利用Glide软件 优化设计活塞摩擦副组

本文结合发动机改进优化课题,对目前发动机摩擦副设计中面临的问题进行了阐述,并详述了活塞及其摩擦副优化设计的一套行之有效的方法.文章综合了有限元模拟分析计算(CAE)、Glide软件、发动机零部件温度场试验及经验设计等方法,建立了一套科学有效的活塞设计开发体系,进行优化设计,再结合发动机台架试验、活塞单项试验,进行试验验证,最后根据试验情况进行设计改进.     

优化活塞结构降低柴油机机油耗

本文针对某型柴油机降低机油耗的要求，通过原因分析，对活塞组作了结构改进，借助Glide软件进行模拟对比分析，最后通过发动机台架试验进行了实践验证。得出最终结论：活塞的结构优化设计及摩擦副组的匹配是降低发动机机油耗的主要措施。     

优化活塞结构 降低柴油机机油耗

本文针对某型柴油机降低机油耗的要求,通过原因分析,对活塞组作了结构改进,借助Glide软件进行模拟对比分析,最后通过发动机台架试验进行了实践验证。得出最终结论:活塞的结构优化设计及摩擦副组的匹配是降低发动机机油耗的主要措施。     

改善活塞摩擦特性 提高发动机性能

从摩擦磨损的机理出发,探讨了在活塞气缸摩擦副之间人为建立“第三物体”的方法,根据铝活塞材料的晶体结构特点,巧妙地利用化学热处理方法,改善了活塞在气缸内运动时的摩擦学特性。证明了改善活塞的摩擦,可以缩小活塞缸间隙,提高发动机的性能,利用台架发动机拉缸试验,对新的活塞进行了极为严格的考核,在节能和排放两个方面取得了满意的效果。     

长寿命柴油机润滑油抗磨损性能测评方法研究

针对中国自主品牌柴油发动机的关键摩擦副测量方法和试验测评工况进行研究,结合润滑油理化分析和关键摩擦副磨损精密测量,形成柴油机润滑油抗磨损性综合评测方法。工况研究显示,延迟喷油正时可在排气温度不超过高温限值的同时实现碳烟的快速生成,加剧摩擦副零件的磨损;提升发动机转矩及降低发动机转速能够有效扩大混合润滑区和边界润滑区占比,利于润滑油抗磨损性的考核。试验结果表明,提出的400 h台架试验后润滑油的老化程度超过了实车100 000 km,具有显著的苛刻性;经过两种不同润滑油的6次试验验证,发动机活塞一环失重、活塞油环磨损、缸套磨损、挺柱磨损、连杆上瓦失重等主要摩擦副评价项目具有较好的重复性和区分性,可以作为润滑油抗磨损性能的评价指标。     

基于动力学分析的柴油机铝活塞摩擦磨损优化

为了降低某柴油机铝活塞的摩擦磨损,在不更改活塞刚性的基础上,通过优化销孔偏置设计、降低活塞环高度、更改裙部型面等措施对活塞进行优化改进。利用动力学分析软件对优化前后活塞进行对比,模拟结果显示活塞的机油耗和漏气量明显降低,敲击动能和摩擦平均有效压力降低。通过倒拖法和可靠性试验验证改进措施的有效性。结果表明:销孔向主推力侧偏置0.5 mm,配合减小活塞环环槽宽度、优化裙部形线时,活塞摩擦平均有效压力最小,可以有效降低活塞的摩擦磨损。     

发动机缸内摩擦副组件性能数值模拟与试验研究

为降低发动机能耗及排放,提高机械效率,对发动机缸内活塞摩擦副组件性能进行了有限元数值模拟,并研究其动力性、机油耗、噪声等指标.通过数值模拟与分析,对比了发动机的机油耗、窜气、机械效率等性能.模拟和试验研究表明,该数值模拟方法可准确地分析活塞摩擦副组件的性能;影响发动机机油耗的主要因素为运行过程中的刮油作用与蒸发作用,而环槽的粗糙度值在降低发动机漏气量的因素中具有不可忽视的作用.     

某国Ⅴ排放轻型柴油机活塞设计研究

针对国Ⅴ排放阶段轻型柴油机要求,设计满足某发动机使用要求的铝合金活塞。利用活塞各结构强度计算方法和有限元分析软件,对该活塞进行结构设计与强度校核,通过对活塞各部位不断进行优化改进,出具了最终设计方案。在发动机客户样件装机后,顺利通过了各项台架试验,由此可以判定活塞设计方案满足发动机性能要求。     

基于多体动力学和遗传算法的发动机活塞型线优化设计

以一款排量为1.2L的四缸汽油机为研究对象,建立活塞组的多体动力学模型,运用试验设计(DOE)的方法分析活塞型线各参数对活塞组摩擦功及运动特性的影响,进而利用遗传算法对活塞型线进行优化设计,优化后型线使发动机活塞组摩擦功在全转速范围内平均降低14.43%,同时使反映活塞的二阶运动的活塞径向位移平均减少12.12%,绕销摆角平均减小39.13%,提高了活塞的运行平稳度。     

“微隙技术”用于四配套

众所周知,缸套、活塞、活塞环、活塞销这一活塞组摩擦副零部件(也就是常说的四配套)是发动机的关键零部件,对发动机性能起着至关重要的作用.     

重型车用柴油机活塞销孔可靠性分析

活塞销孔/活塞销是发动机上工作条件最恶劣的摩擦副之一,随着柴油机的强化程度的不断提高,对活塞销孔/销座的可靠性要求也不断提高。本文通过介绍活塞销孔/销座的结构形式及活塞在柴油机中工作时的状态、失效形式及试验验证方法,从而揭示了影响活塞销孔承载能力的各种因素。     

发动机活塞热分析

活塞作为发动机最主要的受热零件之一,长期工作在恶劣的环境下,承受很高的热负荷,容易形成热疲劳损坏。如果得到其温度场,便可有目的地进行设计,减小热负荷。笔者通过有限元软件Hyper Mesh和ANSYS,结合试验测得值对活塞进行温度场分析计算,得到三维温度场,为活塞的结构改进和优化提供了重要依据。     

气体发动机气阀与气阀座磨损原因分析及对策

气阀及其气阀座圈这对摩擦副是气体发动机重要零部件之一,也是主要的易损件之一。本文根据某款气体发动机经1000小时耐久试验后的气阀及气阀座圈磨损情况,通过对其外观检测、几何外形结构、材料及金相组织、摩擦副硬度匹配等方面进行逐一比对分析,阐述了气阀及气阀座圈易磨损的原因,并提出了解决问题的途径及改进优化的对策。     

活塞摩擦与敲击特性关键影响参数的优化研究

鉴于活塞摩擦磨损、敲击对发动机综合性能的影响,针对某小型汽油机活塞存在的早期异常磨损现象,通过搭建活塞动力学仿真模型,从敲击、摩擦产生的诸多因素入手,将其影响因子逐一进行研究分析.提出一种利用响应面模型对活塞摩擦与敲击特性关键影响参数进行优化的研究方法,建立了以活塞型线、配缸间隙、活塞销偏置、曲轴偏置为优化设计变量,以...     

高负荷柴油机锻钢活塞的研究开发

为满足新型发动机高负荷的要求,开发了摩擦焊接成型的锻钢活塞。试验表明,摩擦焊接锻钢活塞较铝合金活塞有效的降低了发动机的漏气量、机油耗,提高了发动机的可靠性,可成功的应用于中重型柴油发动机。与整体锻钢活塞相比,摩擦焊接锻钢活塞在降低漏气量等方面也有着显著的效果。     

船舶发动机结构设计发展趋势

随着船舶发动机强化指标提升,缸盖、活塞等受热零部件以及活塞环、气阀、轴瓦等关键摩擦副的工作条件更加严劣,如何保证上述零部件的可靠性是发动机设计开发的关键。从受热零部件高可靠性设计、摩擦学设计及柔性可变技术等方面介绍了船舶发动机结构设计的最新研究进展。     

活动模板电解加工活塞表面织构技术研究

活塞是发动机中的核心零件,因此,减少活塞裙部与缸套间的抗磨减摩作用具有重要的意义。研究表明,表面织构在改善摩擦副的摩擦学性能方面起到了积极的作用。本文提出了采用活动模板电解加工活塞表面织构技术,针对活塞零件的结构特点,制定了活塞表面织构加工的工艺流程,构建试验系统,并进行了工艺试验,结果表明,活动模板电解加工技术可以有效地在活塞表面加工尺寸一致的微观形貌。     

汽油机活塞喷油缺口裂纹失效分析及设计改进

发动机的爆压及升功率达到一定数值时,考虑到热负荷对活塞的影响,需增加喷油冷却,提高活塞使用寿命,增强发动机可靠性。为了避免活塞与喷油嘴的干涉,需在活塞裙部增加喷油嘴避让缺口,增加缺口后,如果设计结构强度不足,活塞裙部椭圆度设计不合理,缺口处容易出现应力集中导致产生裂纹。本文通过典型实例对活塞喷油嘴避让缺口的裂纹失效进行了全面的分析,并提出设计改进的思路。改进设计后的活塞经发动机台架试验验证后,避让缺口部位没有出现开裂,试验通过,改进效果明显。     

大功率柴油机运转工况下活塞组摩擦力测量研究北大核心CSCD

开发了一种基于连杆力无线测量的活塞组摩擦力在线测量方法,给出了摩擦力测量原理和连杆力无线测量方案。在对测量系统进行标定和验证基础上,实现了某大功率柴油机运转工况下活塞组摩擦力的在线测量。结果表明,所开发的测量方法具有较高的精度,可以捕捉发动机工作过程中活塞组摩擦力的变化规律,并具有很好的一致性,能够为发动机活塞组的低摩擦设计提供试验支持。     

某柴油机活塞型线优化设计过程研究

对某柴油机的活塞型线优化过程做了描述,在CATIA绘图软件中绘制活塞三维模型,通过ANSYS软件中的结构静力学模块计算出活塞的径向刚度矩阵,基于AVL软件的活塞环组动力学(EXC ITE P&R)软件模块对活塞动力学进行了分析,依据分析结果和活塞型线的设计理论,对活塞裙部型线进行了设计改进,优化结果表明:该优化方案有效降低了活塞的拍击噪声、摩擦损失和磨损。